IC设计基础

IC设计基础

1、稳压电源：LDO 和 DC-DC

可以把稳压电源想象成为如下的一种情形：当试图从一个直径较大的自来水管中取出连续不断的且较小的水流时，可以采用两种策略：
一种是使用一个转接阀门，并将阀门开启在较小位置，这就是线性电源的工作原理（可以将阀门看作晶体管）。线性电源的电压调整晶体管上承受着很大的“压力”（具体的表现是转换为热能的形式散耗）；
或者，可以改进一下，让大水管的水流到一个比较大的“水桶”里，小水管连接到这个水桶上取水，接着，需要做的就是断续的打开/关闭大水管上的阀门，保证水桶内的水既不会完全没有，也不会因为太多而溢出——开关电源的基本原理就是如此。

LDO 原理

LDO即low dropout regulator，是一种低压差线性稳压器。
LDO 可以动态调整Vout电压，如图所示：
Vdd 为输入电压。
Vout = ( Vdd/(Rds+R1+R2) ) * (R1+R2)
这边利用运放中 Vbg=Vcmp， 当Vout 增大时，Vcmp>Vbg， Rds 会增大，从而使电流Id 变小，使Vout 减小。
当Vout 减小时，Vcmp

DC-DC原理

降压变换器如下（Vi > Vo）：
降压变换器原理图如图1所示，当开关闭合时，加在电感两端的电压为（Vi-Vo），此时电感由电压（Vi-Vo）励磁，电感增加的磁通为：（Vi-Vo）*Ton。

当开关断开时，由于输出电流的连续，二极管VD变为导通，电感削磁，电感减少的磁通为：（Vo）*Toff。
当开关闭合与开关断开的状态达到平衡时，（Vi-Vo）*Ton=（Vo）*Toff，由于占空比D<1，所以Vi>Vo，实现降压功能。